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近年来,以胶体金、荧光量子点、上转换化学发光材料为载体的即时检测(Point-of-care Testing,POCT)成为医学诊断领域的研究热点。核壳结构Fe3O4/Au纳米粒子或花状Fe3O4/Au/Fe3O4纳米粒子(以下统称为金磁微粒)作为潜在的生物标记材料备受关注。这种新型无机/无机复合材料具有高比表面积、便捷的生物或药物分子修饰以及良好的超顺磁性,已经被用于磁酶免化学发光检测、磁导靶向给药等领域。但将水相合成的金磁微粒(GoldMag)用于POCT检测,包括侧向流免疫层析和光学比色检测,尚需克服材料本身的一些缺陷,如在缓冲液中的聚集、纳米Fe3O4种子对金磁微粒的局域表面等离子共振(LSPR)及分散度的影响。另外,复杂的表面对探针组成-检测性能的关系、纳米粒子-生物界面的相互作用产生干扰,限制了金磁微粒在目视化或快速层析检测中的应用。为此,研究兼具光学和磁学特性、具有良好分散和稳定性能的免疫探针,并将其应用于临床即时检测,包括基于光学的目视化检测和基于磁学的定量检测,是纳米金磁微粒深入研究的一项挑战,也对临床快速检测新方法的建立具有积极意义。本研究结合纳米粒子表面改性技术及表面功能化技术,选择多种抗原和抗体标记,在经修饰的金磁微粒表面进行固定化,构筑了基于Fe3O4/Au纳米粒子的金磁免疫探针,并将其用于纳米粒子比色光学检测方法的建立和免疫层析定性及定量系统的构建。本论文主要包括以下三方面内容:(1)Fe3O4/Au纳米粒子的制备及稳定机理的建立。考察了不同表面活性剂对金磁微粒预分散效果的影响,研究了十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)与Fe3O4/Au纳米粒子的相互作用及稳定机理。以巯基化十一烷酸(MUA)部分配体取代CTAB得到MUA-Fe3O4/Au纳米粒子。采用聚丙烯酸钠(PAA)及聚甲基丙烯酸钠(PMAA)在CTAB-Fe3O4/Au纳米粒子表面组装,制备PAA-Fe3O4/Au纳米粒子及PMAA-Fe3O4/Au纳米粒子。CTAB与MUA的协同作用使MUA-Fe3O4/Au纳米粒子在较宽pH范围内具有良好的分散稳定性。PAA-Fe3O4/Au纳米粒子及PMAA-Fe3O4/Au纳米粒子在高离子浓度的溶液中表现出更好的耐离子屏蔽作用,聚合物长链不但为纳米粒子提供了离子稳定性,还提供了空间位阻效应。配体取代和聚合物改性得到的羧基化表面纳米粒子,为后续抗体偶联提供了活性基团。(2)基于Fe3O4/Au纳米粒子的金磁免疫探针的构建及在光学比色检测中的应用研究。研究对比了两种表面修饰方法得到纳米粒子的稳定性:在生理缓冲液中都具有良好的分散稳定性,而在高离子浓度溶液中(I=100mmol/L),PAA-Fe3O4/Au纳米粒子比MUA-Fe3O4/Au纳米粒子的稳定性更强。以1-(3-二甲基氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺(EDC)为连接子,将羊抗兔IgG偶联于改性的纳米粒子表面,并用于液相体系中对应抗体兔IgG的光学比色检测。结果表明:基于PAA-Fe3O4/Au和MUA-Fe3O4/Au纳米粒子的金磁免疫探针都可以实现比色检测,而动力学研究表明金磁免疫探针与靶抗体的反应符合二级反应特征。基于MUA-Fe3O4/Au纳米粒子构建得到的免疫探针比基于PAA-Fe3O4/Au纳米粒子构建的探针对待检测物的反应更灵敏,其即时检测灵敏度为50nmol/L,且反应速率常数是后者的二倍。(3)基于Fe3O4/Au纳米粒子的免疫层析系统用于定性及定量即时检测的研究。通过不同表面特性纳米粒子的筛选,PMAA-Fe3O4/Au纳米粒子适用于构建氨基末端脑尿肽(NT-proBNP)检测用免疫层析系统,而PAA-Fe3O4/Au纳米粒子则适用于梅毒螺旋体抗体(anti-Tp)检测用免疫层析系统。分别将NT-proBNP抗体及重组梅毒螺旋体抗原(r-Tp)偶联于Fe3O4/Au纳米粒子表面,通过双抗夹心原理分别实现目标待检物的高度特异性即时检测。以检测灵敏度为目标函数,调整体系参数。结果表明:基于PMAA-Fe3O4/Au纳米粒子的免疫层析试纸条,检测限达到100pg/mL,而针对anti-Tp抗体的检测Cut-off值达到1NCU/mL。将基于PMAA-Fe3O4/Au纳米粒子的免疫层析试纸条应用于磁免疫色谱分析系统(MAR)采集磁信号,磁信号强度与待检测浓度呈线性关系(R2=0.998),可实现定量检测的目标。将基于PAA-Fe3O4/Au纳米粒子的免疫层析试纸条应用于1020例临床实验,结果表明,相较于商业化试纸条,其检测的血清阳性符合率及阴性符合率分别为97.7%和97.1%。第三方试剂实验验证结果表明,基于PAA-Fe3O4/Au纳米粒子构建的免疫层析系统具有更高的准确性和检测灵敏度,可用于梅毒患者的初筛。